基于热层电离层耦合数据同化的热层参量估计

作     者：何建辉 乐新安 HE JianHui;YUE XinAn

作者机构：地球与行星物理重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 北京空间环境国家野外观测研究站中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 

基　　金：中国科学院重大科技基础设施开放研究项目“基于子午工程的中低纬大气层-电离层的相互作用研究” 中国科学院地质与地球物理研究所重点部署项目(IGGCAS-201904)资助 

出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)

年 卷 期：2020年第63卷第7期

页      码：2497-2505页

摘      要：本文采用高效集合卡尔曼滤波(EnKF)算法和背景场热层电离层理论模式NCAR-TIEGCM,开发了热层电离层数据同化系统.基于全球空地基GNSS电离层斜TEC观测、CHAMP和TIMED/GUVI热层参量观测构型设计了系列观测系统模拟实验,对热层参量进行估计.实验结果表明,(1)通过集合卡尔曼滤波算法同化电离层TEC观测能够较好地优化热层参量.(2)中性质量密度优化效果在整个同化阶段均有提升,提升百分比能达到40%.(3)积分氧氮比在同化阶段也能得到较好的优化,但在电子密度水平梯度变化剧烈区域效果较差.最后本文对中性质量密度进行了预报评估,结果表明,由于中性成分优化,在地磁平静条件下其预报时间尺度可长达24h.

主 题 词：电离层 集合卡尔曼滤波 数据同化 预报 参量优化 

学科分类：0709[理学-地质学] 0819[工学-海洋工程类] 070802[070802] 07[理学] 0707[理学-海洋科学类] 0708[理学-地球物理学类] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 

核心收录：

D　O　I：10.6038/cjg2020N0267

馆 藏 号：203945263...